本技术涉及一种创新的多孔铝合金制备技术,包括制备方法、所得到的多孔铝合金以及相应的制备系统。该方法采用CMT焊接技术,通过在基板上使用铝合金焊丝进行增材制造,同时在焊道底部注入水并进行超声波处理。这一过程中,熔滴底部的水转化为水蒸气,与铝熔体反应生成氢气和氧化铝。最终得到的多孔铝合金内部结构多孔,且氧化铝微纳颗粒均匀分布,具有高精度、优良的孔隙结构和灵活的尺寸调整能力。
背景技术
铝合金的密度为2.63~2.85g/cm3
,有较高的强度(σb
为110~650MPa),比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
多孔金属或泡沫金属材料具有特殊的结构,兼具金属和气孔的特性,如密度小、比表面积大、吸音、隔声、减震、吸收冲击能、电磁屏蔽性能好,在工业领域也具有广阔的应用前景。而将铝合金制备成多孔材料能充分发挥铝合金与多孔金属的优势,使铝合金具有高弯曲比刚度、吸声、隔音、隔热、电磁屏蔽、减振缓冲等诸多优良性能,同时具有金属铝固有的防火、防潮、无毒、无味、耐蚀、抗老化等性能。这将有利于铝合金结构和功能一体化发展,并进一步拓宽应用领域,如在船舶、隧道、高速公路声屏障、工厂、商场、体育场馆等场合的应用。而且金属材料引入空隙是最有效和广泛适用的轻量化方法。
目前,对于多孔铝合金的制备主要采用粉体发泡法、熔体发泡法、直接吹气法、熔模铸造法、渗流铸造法等。传统方法制备多孔铝合金材料存在诸多缺陷,例如工艺复杂、孔隙结构较差(孔尺寸和分布不均匀)等。为迎合发展的需求,较高精度、结构复杂、孔隙良好、尺寸灵活的多孔铝合金材料需求日益剧增。
实现思路